大学本科桥梁毕业设计：公路8215482m连续刚构桥设计

大学本科桥梁毕业设计：公路8215482m连续刚构桥设计内容摘要：

.................. 27 预应力钢束的布置 ......................................... 29 预应力损失计算 ............................................... 30 预应力钢筋与管道之间摩擦引起的应力损失 ................... 31 由锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的应力损失 ............. 32 混凝土弹性压缩引起的应力损失 ............................. 32 由钢筋松弛引起的应力损失的终极值 ......................... 33 由混凝土收缩和徐变引起的预应力损失 ........................ 33 有效预应力计算 ........................................... 34 第 5章 次等效荷载基本原理 ......................................... 36 混凝土徐变次截面验算 ...................................................... 44 ................................................ 68 毕业设计总结 .......................................................... 69 西南交通大学本科毕业设计 ( 论文 ) 第 VIII 页 致谢 .................................................................. 70 主要参考文献 .......................................................... 71 附录 .................................................................. 72 附录 1 毕业实习报告 ............................................... 72 附 录 2 外文资料翻译 ................................................ 80 西南交通大学本科毕业设计 (论文 ) 第 1页 第 1章 绪论 毕业设计的目的在于培养毕业生综合能力，灵活运用大学所学的各门基础课和专业课知识，并结合相关设计规范，独立的完成一个专业课题的设计工作。 设计过程中提高学生独立的分析问题，解决问题的能力以及实践动手能力，达到具备初步专业工程人员的水平，为将来走向工作岗位打下良好的基础。 本次设计的具体内容是 82＋ 154+82m 公路预应力混凝土连续刚构桥设计，桥宽为 26m，分为两幅，设计时只考虑单幅的设计。 梁体采用单箱单室箱型截面，主梁共分 92个单元，单元长度分 3m、 、 4m三种，合龙段为 2m。 由于多跨连续刚构桥的受力特点，靠近中间支点附近承受较大的负弯矩，而跨中则承受正弯矩，则梁高采用变高度梁，按二次抛物线变化。 这样不仅使梁体自重得以减轻，还增加了桥梁的美观效果。 本设计中主要利用的软件主要有 MIDAS 2020版、 Excel编程计算。 MIDAS软件提供了一个估算配筋面积的功能 ，这让本设计简化了很多繁琐了计算，但是估算出的配筋偏于保守，所以可以用简化公式进行配筋检查，这样不仅直观更能对本设计进行一个初期的检查。 由于时间的限制和 毕业设计不仅仅是对桥梁这一专业的知识应用，同时也涵盖了计算机能力、外语以及整个土木工程专业的基础理论，当然这些内容已经熔入了设计过程当中。 在老师、同学和各种资料的帮助下，这是一个各方面能力提高的过程。 感谢学校给予的毕业设计这样一个实践的过程。 连续刚构桥回顾与展望 刚构桥与其它型式的梁桥相比，具有较为显著的经济性和很多优点，比如说与同 西南交通大学本科毕业设计 (论文 ) 第 2页 等跨径的连续梁桥相比，由于桥墩承担一部分的弯矩，刚构桥的截面控制弯距相对减小，同时由于采用平衡悬臂施工方法，使桥梁单跨跨径大大增大。 而且墩梁固结有利于悬臂施工，且可以减少大型支座及其养护维修和更换。 由于普通钢筋混凝土结构存在不少缺点：如过早地出现裂缝，使其不能有效地采用高强度材料，结构自重必然大，从而使其跨越能力差，并且使得材料利用率低。 为了解决这些问题，预应力混凝土结构应运而生，所谓预应力混凝土结构，就是在结构承担荷载之前，预 先对混凝土施加压力。 这样就可以抵消外荷载作用下混凝土产生的拉应力。 自从预应力结构产生之后，很多普通钢筋混凝土结构被预应力结构所代替。 预应力按照施工方法又分为先张法和后张法。 我国的预应力混凝土结构起步晚，但近年来得到了飞速发展。 现在，我国已经有了简支梁、带铰或带挂梁的 T构、连续梁、桁架拱、桁架梁和斜拉桥等预应力混凝土结构体系【 1】。 虽然预应力混凝土桥梁的发展还不到 80 年。 但是，在桥梁结构中，随着预应力理论的不断成熟和实践的不断发展，预应力混凝土桥梁结构的运用必将越来越广泛。 连续刚够和悬臂梁作比较： 在恒载作用下，连续刚构在支点处有负弯矩，由于负弯矩的卸载作用，跨中正弯矩显著减小，其弯矩与同跨悬臂梁相差不大；而且桥墩承受一部分弯矩，使跨中弯矩减小，从而提高其跨越能力。 但是，在活载作用下，因主梁连续产生支点负弯矩对跨中正弯矩仍有卸载作用，其弯矩分布优于悬臂梁。 虽然连续刚构有很多优点，但是刚开始它并不是预应力结构体系中的佼佼者，因为限于当时施工主要采用满堂支架法，到后来，由于悬臂施工方法的应用，连续刚构在预应力混凝土结构中有了飞速的发展。 60 年代初期在中等跨预应力混凝土连续梁中，应用了逐跨架设法与顶推法 ；在较大跨连续梁中，则应用更完善的悬臂施工方法，这就使连续刚构方案重新获得了竞争力，并逐步在 40—200米范围内占主要地位。 无论是城市桥梁、高架道路、山谷高架栈桥，还是跨河大桥，预应力混凝土连续刚构都发挥了其优势，成为优胜方案。 目前，连续刚构结构体系已经成为预应力混凝土桥梁的主要桥型之一。 另外，由于连续刚够体系的发展，预应力混凝土连续钢构桥在中等跨径范围内形成了很多不同类型，无论在桥跨布置、梁、墩截面形式，或是在体系上都不断改进。 在城市预应力混凝土连续梁中，为充分利用空间，改善交通的分道行驶，甚至已建成 西南交通大学本科毕业设计 (论文 ) 第 3页 不少双层桥面形式。 在我国，预应力混凝土连续刚构虽然也在不断地发展，然而，想要赶超国际先进水平，就必须解决好下面几个课题： 1． 发展大吨位的锚固张拉体系，避免配束过多而增大箱梁构造尺寸，否则混凝土保护层难以保证，密集的预应力管道与普通钢筋层层迭置又使混凝土质量难以提高。 2． 在一切适宜的桥址，设计与修建墩梁固结的连续 —刚构体系，尽可能不采用养护调换不易的大吨位支座。 3． 充分发挥三向预应力的优点，采用长悬臂顶板的单箱截面， 既可节约材料减轻结构自重，又可充分利用悬臂施工方法的特点加快施工进度。 4． 解决好桥梁梁体开裂和抗裂的问题，在地震活跃带一定要对梁体进行特别的设计，防止桥梁在发生小于自身抗震级别时，由于桥体损坏而导致无法正常使用，灾区人民无法逃生的问题。 另外，在设计预应力连刚构桥时，技术经济指针也是一个很关键的因素，它是设计方案合理性与经济性的标志。 目前，各国都以每平方米桥面的三材 (混凝土、预应力钢筋、普通钢筋 )用量与每平方米桥面造价来表示预应力混凝土桥梁的技术经济指针。 但是，桥梁的技术经济指针的研究与分析是一项非 常复杂的工作，三材指标和造价指标与很多因素有关，例如：桥址、水文地质、能源供给、材料供应、运输、通航、规划、建筑等地点条件；施工现代化、制品工业化、劳动力和材料价格、机械工业基础等全国基建条件。 同时，一座桥的设计方案完成后，造价指针不能仅仅反应了投资额的大小，而是还应该包括整个使用期限内的养护、维修等运营费用在内。 通过连续梁、 T型刚构。